桂西北三疊系超微細粒金礦床成因淺析及找礦方向

黃 濤

（廣西壯族自治區第四地質隊，廣西 南寧 530031）

1 區域地質構造條件

1.1 地層

桂西北是右江盆地的主體部分，右江盆地演化相應經歷了泥盆紀～早二疊世被動大陸邊緣裂谷盆地階段、晚二疊世～早三疊世弧后盆地階段和中三疊世～晚三疊世早期擠壓拗陷盆地階段，晚三疊世后陸內擠壓褶皺隆升成陸[1]。本區三疊系地層出露面積占75%，上三疊統局部有分布，主要以下、中三疊統為主，并于桂西北地區形成了以深海盆地深水相的陸源碎屑巖沉積為特征的巨厚砂泥質濁積巖和鈣質粘土巖、泥灰巖及少量凝灰巖、灰巖、硅質巖等，沉積厚度2093m～10330m不等，其間散落一些(寒武系-)泥盆系～二疊系孤立碳酸鹽巖淺水臺地。

1.2 構造

桂西北在區域上位于揚子準地臺與華南褶皺系西南緣的結合部位，其大地構造位置處于板塊構造的邊緣。區內主要發育北西向深大斷裂，主要有右江斷裂、南丹～昆侖關斷裂、田林～巴馬斷裂和巴馬～樂業隱伏斷裂等大型區域構造，各區域斷裂構造（盆地內以右江斷裂為甚）旁側衍生了多級斷裂及褶皺，區域構造控制了右江盆地和金礦帶的形成，其旁側次級構造既可以是導礦構造，也可以是賦礦構造，控制了金礦床的賦存位置[2,3]。區域構造活動主要是長期拉張斷陷沉降作用為主，主要表現為盆地的大規模沉降、孤立碳酸鹽臺地的形成、臺地邊緣的同構造沉積不整合及構造滑脫變形等。但也存在數個短時期的擠壓作用，地層中多個擠壓變形層、平行不整合面及沉積期形成的褶皺和擠壓變形構造等十擠壓作用產物，顯示邊斷陷邊沉積邊褶皺特征。同時右江盆地同沉積構造活動十分強烈，貫穿整個盆地的演化過程。各構造多期、疊加活動給區域內礦床的形成提供了豐富的礦源和能量（見圖1桂西北地層～構造分布簡圖）。

圖1 桂西北地層～構造分布簡圖

2 金礦床礦體特征及礦物特征

2.1 礦體特征

根據桂西北已發現三疊統金礦床，其賦礦層位主要為中統百逢組（T2bf），次為下統羅樓組（T1l）、中統蘭木組（T2l），含礦巖性均為粉砂巖、泥質粉砂巖、細砂巖。大多數金礦體呈平緩的似層狀、層狀、透鏡狀，礦體厚度大，品位低變化小，礦體與圍巖漸變過渡，界限不清；部分呈較陡立脈狀產于斷層破碎帶中，礦體厚度小、品位高、變化大，礦體與圍巖界線清晰[4]。礦體及礦石保留較完整的同時期沉積變形結構構造，礦體形態明顯受控于構造形態，通常金礦體產狀與地層、構造產狀基本一致，具有地層與構造雙重控制特征。

2.2 礦物特征

區內三疊系金礦床化學類型主要有金～砷～（銻）型和金～銻～黃鐵礦型、少量金～汞～（鉈）型金礦床，揭示了相同區內的金礦床其成礦流體性質（弱酸性-弱堿性）不盡相同的特點。金礦石常見的金屬礦物是黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、輝銻礦、雄黃、雌黃、辰砂，其次為磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等。脈石礦物主要是石英、方解石、白云石、鐵白云石、高嶺石、伊利石、蒙脫石、水云母、重晶石、石膏、螢石等。金為硫化物包裹金，主要呈超微細粒狀吸附于黃鐵礦、毒砂晶隙或其殘缺晶格中，少量以離子金參與晶格結構中。金礦石具有明顯的硅化、黃（褐）鐵礦化、毒砂化、弱輝銻礦化等蝕變，多以侵染狀、細網脈狀分布于巖石中，顯示為典型的中低溫熱液（150℃～250℃）礦物組合特征。

3 金礦床成礦物質來源

3.1 金、硫來源

據對桂西北主要礦床的硫～鉛～碳穩定同位素以及圍巖蝕變、礦石特征、流體包裹體、巖漿活動和古地熱場研究，基本確定了桂西北超微細粒金礦床成礦物質主要來源于右江盆地內地層中的礦質，盆地內存在一套成礦物質相對富集的礦源層。桂西北金礦床的金主要來源于三疊系成巖初期的粘土吸附、生物（主要為藻類）吸附、生物產生的有機質熱解后分異而形成金的絡合物、成巖中后期的礦物重結晶作用的吸附沉淀[5]。少量為廣西主要含金地層的下石炭統（C1）、上二疊統（P1）含Au巖屑及海底含Au巖漿熱液噴發，也為金礦床提供了金的來源。據本區典型金礦床硫同位素測定，金礦石中的硫主要來源于同沉積的賦礦圍巖，少量來源于巖漿。

3.2 流體

根據本區金礦床標本氫-氧同位素地球化學研究成果，桂西北超微細粒金礦床成礦過程中的水溶液主要是盆地熱鹵水，表明成礦過程以大氣降水為主，其次為地層建造水，另有少量巖漿水和變質溶液，均為含金礦液運移提供了流體介質。

3.3 溫度

右江盆地在海西期和印支期沉積最大厚度可超萬米(或中、下三疊統地層的最大厚就可達萬米)。按照地熱增溫率為3℃/100m～5℃/100m來計算，右江盆地（三疊系地層）底部的溫度可高達300℃～500℃，且發生于印支晚期-燕山早期巖漿-火山活動所產生的地質熱，完全可以滿足本區金礦床成礦溫度（100℃～300℃）作用需要的熱動力[6]。

4 含金碎屑沉積建造

桂西北右江盆地處于裂谷環境中，巖漿活動頻繁。據同位素年齡測定，本區最重要的兩次巖漿活動為海西期的玄武巖漿噴發和晚燕山期的超基性、基性巖漿侵入。其中海西期的玄武巖漿噴發作用，釋放出大量成礦物質，造就了區域泥盆系～三疊系的含礦建造。本區含金碎屑巖建造，主要為盆地中的早三疊統羅樓組、中三疊統百逢(板納)組及中三疊統蘭木組中的含鈣細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、泥巖，各夾層中均見有金礦體產出，礦石結構構造保留原巖沉積特征，不同巖性的物理性質差異也有利于后期含礦熱液運移、屏蔽阻隔、沉淀富集形成礦床。桂西北超微細粒各金礦床之間既有自己的特征，但共性也極為明顯，即金礦體有比較固定的地層層位，為本區成巖后熱液改造型金礦床提供了充足的理論依據。

5 金礦床的基本形成過程

據以上研究證據，桂西北超微細粒金礦床形成過程：泥盆-二疊紀右江盆地下沉，含粘土、有機質于還原環境中吸附超微細粒金（離子）沉積壓實成巖，完成了金的預富集。伴隨右江盆地下沉-隆起演化過程中的斷裂褶皺構造大量發育形成，盆地內熱液鹵水通過各級斷裂通道滲透交代、活化出先存含金富砷黃鐵礦中的Au和As，形成弱酸性成礦流體，當成礦流體受熱沿斷裂上移，遇到富含活性鐵的炭鈣質泥質粉砂巖時，發生了成礦初期局部酸性淋濾和早期的硅化、去鈣化作用，并在重結晶作用形成黃鐵礦、毒砂的同時再發生了金的吸附沉淀。大氣降水沿斷裂、裂隙向下補充，再經地熱加熱向上運移，由于熱液循環系統的多次反復活動，不斷從礦源層中淋濾、溶解、搬運成礦元素，在近地表有利空間和環境交代、沉淀、充填、富集形成具工業價值的金礦床。

綜上所述，成礦作用主要分為三個階段：沉積成巖期金預富集→成礦期萃取先期富集成礦物質形成含礦流體上升遷移，在有利的場所卸載成礦并使圍巖礦化蝕變→成礦期后受風化和淋濾作用形成氧化礦石。

6 地質找礦方向及標志

桂西北三疊系內超微細粒型金礦床，明顯受構造與地層雙重控制，主要找礦特征有：

6.1 地層特征

三疊系中含黃（褐）鐵礦的細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖地段。

6.2 構造特征

金礦床受控于于右江斷裂帶為主及其旁側次級斷裂附近或右江盆地內孤立碳酸鹽巖臺地中及其邊緣地帶。金礦體通常產于彎隆、短軸背斜近軸部及其翼部、次級撓曲、古侵蝕面、層間斷裂、擠壓破碎帶。三疊系與下伏二疊系碳酸鹽臺地不整合面或三疊系同沉積斷裂構造內可能存在隱伏礦體。

6.3 蝕變特征

金礦（化）體露頭一般有明顯硅化、黃（褐）鐵礦化、少量毒砂化。